《表3 Cell-1与Cell-2的电池参数》

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《硫化物靶与单质靶制备Cu_2ZnSnS_4薄膜的比较研究》

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图7为Cell-1和Cell-2的太阳电池的J–V曲线，相应的电池参数列于表3。对比这两种电池特性可知:首先硫化物靶制备的CZTS薄膜电池的开路电压较高，这是因为CZTS1的表面平整致密而孔洞较少所致，另外考虑到CZTS2纵向的分层结构也会形成漏电通道，降低了并联电阻，这也会导致Cell-2的开路电压（Voc）和填充因子（FF）降低。其次，用金属单质靶制备的电池的短路电流密度（Jsc）较低，这主要是CZTS2薄膜的双层结构及体内较高的缺陷态数所致。最后，Cell-1的填充因子稍高于Cell-2，这与Cell-1拥有较低的串联电阻（Rs）和较高的并联电阻（Rsh）相一致。由上述结果可知，采用硫化物靶相比金属单质靶更容易制备出高效率的CZTS薄膜太阳电池，这也是目前国际上采用硫化物靶制备出最高光电转换效率的CZTS原因。虽然采用硫化物靶制备了效率高达5.11%的纯CZTS薄膜太阳电池，但仍低于目前国际最高效率11%[15]，最主要的原因是所制备的CZTS薄膜太阳电池开路电压和填充因子较低，这是因为本工作制备的CZTS薄膜存在降低Voc的漏电通道（降低了Rsh）与严重的界面复合，如CZTS与CdS缓冲层的界面复合等。另一方面，较高的Rs直接影响Jsc，最终导致FF较低。